JP5515118B2 - Plant growth facility - Google Patents

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Description

本発明は、植物育成用施設に関する。さらに詳しくは、トマトやキュウリ、ナス、パプリカなどの植物に二酸化炭素を与えることで光合成量を増大させて、収量増大および品質向上を達成する二酸化炭素施用を行う植物育成用施設に関する。   The present invention relates to a plant growing facility. More specifically, the present invention relates to a plant growth facility that performs carbon dioxide application to increase yield and improve quality by increasing the amount of photosynthesis by giving carbon dioxide to plants such as tomato, cucumber, eggplant, and paprika.

近年、世界的に異常気象が発生しており、植物の生産に影響を与えることが危惧されている。このため、天候に左右されず野菜などを栽培できる植物工場の普及が望まれている。   In recent years, abnormal weather has occurred worldwide, and it is feared that it will affect the production of plants. For this reason, the spread of the plant factory which can grow vegetables etc. regardless of the weather is desired.

植物工場として、太陽光の利用を基本として、ガラス温室等の半閉鎖環境で植物を生産する「太陽光利用型」の施設が開発されている。太陽光利用型植物工場は、従来の温室を用いた施設園芸の発展型としても位置づけられており、環境情報と栽培している植物の生体情報の両方を計測し、それに基づいて環境制御を行う高度な環境制御システムを有する。例えば、北欧では、日照時間が非常に短い季節があるため、「太陽光利用型」の施設に日照不足を補うための人工光源を設置し、この人工光源によって太陽光を補光しながら植物を生産することが以前から行われており、それを基礎として、オランダ等の欧州各地で植物工場を使用した高度な園芸が発展している。   As a plant factory, on the basis of the use of sunlight, “solar light utilization type” facilities have been developed that produce plants in a semi-closed environment such as a glass greenhouse. The solar-powered plant factory is positioned as a development of traditional horticulture using greenhouses, and measures both environmental information and biological information of the plant being cultivated, and controls the environment based on it. Has an advanced environmental control system. For example, in Northern Europe, there is a season in which the sunshine hours are very short, so an artificial light source is installed in a “solar-powered” facility to compensate for the lack of sunlight. Production has been done for a long time, and based on that, advanced horticulture using plant factories has been developed in various parts of Europe such as the Netherlands.

上記のごとき植物工場では、植物が温室等の外殻(被覆資材)によって外気から遮断されているため、光合成が盛んに行われる日中において二酸化炭素の量が不足状態となる可能性がある。二酸化炭素の量が不足すると十分な光合成が行われず植物が十分に発育しない可能性があるため、二酸化炭素の量が不足することを防ぐために、植物に人為的に二酸化炭素を与える「二酸化炭素施用」が行われる。しかも、この二酸化炭素施用により、温室内の二酸化炭素濃度を大気の二酸化炭素濃度よりも高くすれば、植物の光合成をより活発にさせることができるから、収穫量を増大させることも可能である。
例えば、温室等の内部に張り巡らせたエアダクトから二酸化炭素を供給し、温室等の内部全体の空気中の二酸化炭素濃度を高める方法や、温室等の内部にカーテン等によって仕切られた複数の空間を形成し、各空間を最適な二酸化炭素濃度に調整する方法(特許文献1)、炭酸水を植物体に散布して二酸化炭素施用する方法(特許文献2)などが開発されている。
In plant factories such as those described above, plants are shielded from the outside air by an outer shell (covering material) such as a greenhouse, so that the amount of carbon dioxide may become insufficient during the day when photosynthesis is actively performed. If the amount of carbon dioxide is insufficient, sufficient photosynthesis may not occur and the plant may not develop sufficiently. To prevent the amount of carbon dioxide from being insufficient, artificially give carbon dioxide to the plant. Is performed. In addition, if the carbon dioxide concentration in the greenhouse is made higher than the carbon dioxide concentration in the atmosphere by this carbon dioxide application, the photosynthesis of the plants can be made more active, and the yield can be increased.
For example, by supplying carbon dioxide from an air duct that extends inside a greenhouse, etc., and increasing the concentration of carbon dioxide in the air inside the greenhouse, etc. A method of forming and adjusting each space to an optimum carbon dioxide concentration (Patent Document 1), a method of applying carbonated water to a plant body and applying carbon dioxide (Patent Document 2), and the like have been developed.

ところで、北欧等の国と比べ、日本などでは、春から秋までの長期間にわたり,晴天日の昼間は植物工場内が高温になる。植物工場内の気温が高くなりすぎると、植物の栽培において、徒長、着花不良、不稔などの様々な生育不良が起こる。さらに、これらに加えて、植物の呼吸量の増大や生理障害果実の多発などにより、収穫量が減少するといった悪影響がでる。
このため、植物工場内の気温をある程度の範囲に維持するために、天窓や側窓を開けて、外気との空気の交換、すなわち換気が行われる。かかる換気を行えば、植物工場内の高温の空気と低温の外気を入れ替えることによって、植物工場内の熱を外部に排出することができる(以下、これを熱交換とよぶ)。
By the way, compared with the countries such as Scandinavia, the plant factory becomes hot in the daytime on a fine day in Japan and the like over a long period from spring to autumn. If the temperature in the plant factory becomes too high, various growth defects such as sovereignty, poor flowering, and sterility occur in plant cultivation. In addition to these, there is an adverse effect such as an increase in the respiration rate of plants and the occurrence of physiologically impaired fruits, resulting in a decrease in yield.
For this reason, in order to maintain the temperature in the plant factory within a certain range, the skylight and the side window are opened, and exchange of air with the outside air, that is, ventilation is performed. By performing such ventilation, the heat in the plant factory can be discharged to the outside by exchanging the hot air in the plant factory and the low temperature outside air (hereinafter referred to as heat exchange).

しかし、かかる熱交換により、植物工場内の気温をある程度制御することはできるものの、植物工場内の空気が排出されるため、熱交換と同時にガス交換も行われてしまう。すると、植物工場内に施用した二酸化炭素も換気により植物工場外へ排出されてしまうため,植物工場内を高二酸化炭素濃度環境に維持することは困難になる。
特許文献1の技術でも、カーテン等によって複数の空間に仕切られてはいるものの、各空間における熱交換は、温室の換気窓を通じて行われるため、換気を行っている場合、各空間に施用した二酸化炭素は換気窓を通じて温室外へ排出されてしまう。このため、換気を行う場合には、従来の温室と同様に、各空間内、つまり、植物の周囲の環境を高二酸化炭素濃度の状態に維持することは困難である。
However, although the air temperature in the plant factory can be controlled to some extent by such heat exchange, the air in the plant factory is exhausted, and thus gas exchange is performed simultaneously with the heat exchange. Then, since the carbon dioxide applied in the plant factory is also discharged outside the plant factory by ventilation, it is difficult to maintain the inside of the plant factory in a high carbon dioxide concentration environment.
Even in the technique of Patent Document 1, although it is divided into a plurality of spaces by curtains or the like, heat exchange in each space is performed through a ventilation window of the greenhouse. Therefore, when ventilation is performed, the dioxide dioxide applied to each space is used. Carbon is discharged outside the greenhouse through the ventilation window. For this reason, when ventilation is performed, it is difficult to maintain the environment in each space, that is, the environment around the plant in a high carbon dioxide concentration state, as in a conventional greenhouse.

以上のごとく、植物工場内が高温となるような環境では、植物工場内の気温を適切な温度に維持しつつ、植物の周囲の環境を常に高二酸化炭素濃度の状態に維持しておくことは困難であり、両状況を維持し得る環境を実現できる施設の開発が望まれている。   As described above, in an environment where the temperature in the plant factory becomes high, it is not always possible to maintain the environment around the plant in a high carbon dioxide concentration state while maintaining the temperature inside the plant factory at an appropriate temperature. It is difficult to develop facilities that can realize an environment that can maintain both conditions.

特開2009−153405号公報JP 2009-153405 A 特開2008−199920号公報JP 2008-199920 A

本発明は上記事情に鑑み、太陽光を利用する施設において、植物を育成する環境を適切な気温かつ高二酸化炭素濃度の状態に維持することができる植物育成用施設を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a plant-growing facility that can maintain an environment for growing plants in an appropriate temperature and high carbon dioxide concentration in a facility that uses sunlight. .

第1発明の植物育成用施設は、太陽光を利用する温室と、該温室内に設けられた、植物を収容した状態で該植物を育成する育成室と、を備えており、該育成室は、前記植物を囲むように設けられた、光透過性部材からなる被覆部と、該被覆部内に配置された、該被覆部内に二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給手段と、を備えており、該被覆部には、該被覆部内の空気と温室の空気とを換気するための換気部が設けられており、該被覆部は、該被覆部内の空気の湿度が、前記温室の空気の湿度よりも高く維持されていることを特徴とする。
第2発明の植物育成用施設は、第1発明において、前記換気部は、該育成室の換気回数が、前記温室の換気回数よりも少なくなるように形成されていることを特徴とする。
第3発明の植物育成用施設は、第1または第2発明において、前記被覆部を形成する光透過性部材は、該被覆部に照射された光を散乱し得る構造を有していることを特徴とする。
第4発明の植物育成用施設は、第1、第2または第3発明において、前記温室内には、前記被覆部の外面に対して水滴を噴霧する水噴霧手段が設けられていることを特徴とする。
The plant growth facility according to the first aspect of the present invention includes a greenhouse that uses sunlight, and a growth room that is provided in the greenhouse and that grows the plant in a state in which the plant is accommodated. A coating portion made of a light-transmitting member provided so as to surround the plant, and a carbon dioxide supply means disposed in the coating portion for supplying carbon dioxide into the coating portion, The covering portion is provided with a ventilation portion for ventilating the air in the covering portion and the air in the greenhouse, and the humidity of the air in the covering portion is higher than the humidity of the air in the greenhouse. It is characterized by being kept high.
The plant growth facility according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the ventilation section is formed such that the number of ventilations in the growth room is less than the number of ventilations in the greenhouse.
In the plant growing facility according to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the light transmissive member forming the covering portion has a structure capable of scattering the light irradiated on the covering portion. Features.
The plant growing facility according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the first, second or third aspect of the invention, a water spray means for spraying water droplets on the outer surface of the covering portion is provided in the greenhouse. And

第1発明によれば、育成室の被覆部内に二酸化炭素供給手段から二酸化炭素を供給すれば、被覆部内の空気の二酸化炭素濃度、つまり、植物近傍の二酸化炭素濃度を高濃度の状態とすることができる。しかも、被覆部が光透過性部材によって形成されているので、育成室の被覆部内に収容されている植物を高二酸化炭素濃度の状態で光合成させることができるから、植物の成長を促進させるとともに収穫量を増大させることができる。そして、被覆部内の空気の湿度が温室の空気の湿度よりも高いので、被覆部を換気すると、被覆部内に供給される熱以上の熱を外部に排出させることができる。よって、日射量の多い夏場などあっても、被覆部内を植物が生育可能な気温に維持することができる。
第2発明によれば、被覆部の換気回数が温室の換気回数よりも少ないので、被覆部内の空気の二酸化炭素濃度の低下を抑えることができ、温室の空気に対して、直接、二酸化炭素ガスを供給する場合と比較して、少量の二酸化炭素施用で、高二酸化炭素濃度条件を維持することができる。
第3発明によれば、育成室の被覆部に照射された光は被覆部において散乱するので、被覆部内の植物体全体に対してまんべんなく光を当てることができる。しかも、被覆部の側面の位置に照射される光等、被覆部が無ければ植物に入射しない光も、被覆部に当たって散乱光化させることによって植物に供給できるから、植物に効率よく光合成をさせることができる。
第4発明によれば、被覆部の外面に噴霧された水滴が蒸発することによって被覆部の気温を低下させることができる。
According to the first invention, when carbon dioxide is supplied from the carbon dioxide supply means into the covering portion of the growth chamber, the carbon dioxide concentration of the air in the covering portion, that is, the carbon dioxide concentration in the vicinity of the plant is set to a high concentration state. Can do. In addition, since the covering portion is formed of a light-transmitting member, the plant housed in the covering portion of the growing room can be photosynthesized in a high carbon dioxide concentration state, thereby promoting plant growth and harvesting. The amount can be increased. And since the humidity of the air in a coating | coated part is higher than the humidity of the air of a greenhouse, when the coating | coated part is ventilated, the heat more than the heat supplied in a coating | coated part can be discharged | emitted outside. Therefore, even in summer when there is a large amount of solar radiation, the inside of the covering portion can be maintained at a temperature at which plants can grow.
According to the second invention, since the ventilation frequency of the covering portion is less than the ventilation frequency of the greenhouse, it is possible to suppress a decrease in the carbon dioxide concentration of the air in the covering portion, and the carbon dioxide gas directly against the greenhouse air. Compared with the case of supplying a high carbon dioxide concentration condition with a small amount of carbon dioxide application.
According to the 3rd invention, since the light irradiated to the coating | coated part of the growth room is scattered in a coating | coated part, light can be uniformly irradiated with respect to the whole plant body in a coating | coated part. In addition, light that does not enter the plant, such as light that is applied to the side surface of the covering portion, can be supplied to the plant by being scattered into the coating portion so that the plant can efficiently synthesize light. Can do.
According to the 4th invention, the air temperature of a coating | coated part can be reduced because the water droplet sprayed on the outer surface of a coating | coated part evaporates.

本実施形態の植物育成用施設1の温室2内の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing in the greenhouse 2 of the plant cultivation facility 1 of this embodiment. 育成室10の単体概略説明図であって、(A)は縦断面図であり、(B)は部分側面図である。It is a single-unit schematic explanatory drawing of the cultivation room 10, Comprising: (A) is a longitudinal cross-sectional view, (B) is a partial side view. 本実施形態の植物育成用施設1の温室2の概略外観図である。It is a schematic external view of the greenhouse 2 of the plant growth facility 1 of the present embodiment. 育成室の換気特性を調べた実験結果を示した図である。It is the figure which showed the experimental result which investigated the ventilation characteristic of the growth room. 冬季において、育成室の空気の状態および温室の空気の状態を調べた実験結果を示した図である。It is the figure which showed the experimental result which investigated the state of the air of a growth room and the state of the air of a greenhouse in winter. 夏季において、育成室の空気の状態および温室の空気の状態を調べた実験結果を示した図である。It is the figure which showed the experimental result which investigated the state of the air of a growth room and the state of the air of a greenhouse in summer. 高二酸化炭素濃度条件での植物の光合成性質を調べた実験結果を示した図である。It is the figure which showed the experimental result which investigated the photosynthesis property of the plant in high carbon dioxide concentration conditions.

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明の植物育成用施設は、太陽光を利用しかつ二酸化炭素の施用を行いながら植物を育成する施設であり、施設内に太陽光によって供給される熱量が多い時期であっても、施設内の温度を植物の育成が可能な気温に維持しつつ、施設内を高二酸化炭素濃度の条件に維持できるようにしたことに特徴を有している。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The plant growing facility of the present invention is a facility that grows plants using sunlight and applying carbon dioxide, and even in a period when the amount of heat supplied by sunlight in the facility is large. It is characterized in that the inside of the facility can be maintained at a high carbon dioxide concentration condition while maintaining the temperature of the plant at a temperature at which plants can be grown.

(植物育成用施設の説明)
図1に示すように、本実施形態の植物育成用施設1は、屋外に設けられた温室2と、この温室2内に設けられた育成室10とを備えている。
(Explanation of plant growth facilities)
As shown in FIG. 1, the plant growth facility 1 of the present embodiment includes a greenhouse 2 provided outdoors and a growth room 10 provided in the greenhouse 2.

(温室2の説明)
まず、図3に示すように、温室2は、植物の栽培に使用される一般的な温室であり、例えば、ガラスやビニールなどによって壁や屋根が形成された建物である。この温室2には、天窓2aや窓等が設けられており、これらを開閉することによって、温室2内部の空気と外気の換気をすることができるようになっている。
なお、温室2の換気回数は、温室2自体の大きさや天窓2aの大きさ、天窓2aの開度、温室内外の気温、風速や風向等にもよるが、最大で1時間あたり約50〜100回程度である。
(Description of greenhouse 2)
First, as shown in FIG. 3, the greenhouse 2 is a general greenhouse used for plant cultivation, such as a building in which walls and roofs are formed of glass, vinyl, or the like. The greenhouse 2 is provided with a skylight 2a, windows, and the like. By opening and closing these, the air inside the greenhouse 2 and the outside air can be ventilated.
The number of ventilations of the greenhouse 2 depends on the size of the greenhouse 2 itself, the size of the skylight 2a, the opening of the skylight 2a, the temperature inside and outside the greenhouse, the wind speed and the direction of the wind, etc., but about 50 to 100 per hour at the maximum. About times.

(育成室10の説明)
図1に示すように、温室2内には、複数の育成室10が設けられている。この育成室10は、植物Pを栽培するための空間10hを内部に有する被覆部11と、この被覆部11内に二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給手段とを備えている。
(Explanation of training room 10)
As shown in FIG. 1, a plurality of growing rooms 10 are provided in the greenhouse 2. The growing room 10 includes a covering portion 11 having a space 10 h for cultivating the plant P therein, and carbon dioxide supply means for supplying carbon dioxide into the covering portion 11.

まず、被覆部11は、中空な空間10hを有する奥行き方向(図1では、紙面と直交する方向、以下、育成室10の軸方向という)に伸びた構造物である。
この被覆部11は、空気は通さないが光は透過する部材(例えば、農業用ポリ塩化ビニルフィルムや農業用ポリオレフィン系フィルムなど、以下、単に光透過性部材という)を素材とするシート状の部材によって形成されている。
この被覆部11には、被覆部11に囲まれた空間10hの空気を温室2の空気と置換する、いわゆる換気を行うための換気部が設けられている。
つまり、被覆部11は、内部の空間10hを外部(つまり、温室2内の空間)からある程度気密に隔離された状態に保ちつつ、換気部を介して空間10hと温室2内の空間との間でガス交換ができるように構成されているのである。
なお、換気部は、空間10hの空気を温室2の空気と置換することができる構成であれば、とくに限定されず、例えば、被覆部11を構成するシートの継ぎ目に形成された隙間や、シートに設けられた貫通孔などによって構成することができる。
First, the covering portion 11 is a structure extending in the depth direction having a hollow space 10h (in FIG. 1, a direction orthogonal to the paper surface, hereinafter referred to as the axial direction of the growth chamber 10).
The covering portion 11 is a sheet-like member made of a material that does not transmit air but transmits light (for example, an agricultural polyvinyl chloride film or an agricultural polyolefin-based film, hereinafter simply referred to as a light-transmitting member). Is formed by.
The covering portion 11 is provided with a ventilation portion for performing so-called ventilation in which the air in the space 10h surrounded by the covering portion 11 is replaced with the air in the greenhouse 2.
In other words, the covering portion 11 keeps the internal space 10h between the space 10h and the space in the greenhouse 2 through the ventilation portion while keeping the internal space 10h isolated from the outside (that is, the space in the greenhouse 2) to a certain extent. It is configured to allow gas exchange.
The ventilation section is not particularly limited as long as the air in the space 10 h can be replaced with the air in the greenhouse 2. For example, a gap formed at the joint of the sheets constituting the covering section 11, a sheet It can comprise by the through-hole etc. which were provided in.

この育成室10の被覆部11内の空間10h内には、その軸方向に沿って伸びた栽培ベッド14が設けられている。この栽培ベッド14は、図示しないワイヤーなどによって育成室10内の空間10hに吊り下げられた状態(つまり、温室2の床面から離れた(浮いた)状態)で設置されており、この栽培ベッド14に植物Pが栽培されている。つまり、栽培ベッド14内に根をはった状態で、植物Pは栽培ベッド14から上方に伸びるように育成室10内の空間10h内で成長するのである。
なお、育成室10内の空間10h内には、栽培ベッド14に対して、肥料(例えば、液体肥料)や水などを植物Pに供給するための配管が設けられており、肥料や水を適宜植物Pに供給できるようになっている。
A cultivation bed 14 extending along the axial direction is provided in the space 10h in the covering portion 11 of the growth chamber 10. The cultivation bed 14 is installed in a state of being suspended in the space 10h in the cultivation room 10 by a wire (not shown) (that is, separated (floating) from the floor surface of the greenhouse 2). Plant P is cultivated in 14. That is, the plant P grows in the space 10 h in the growing room 10 so as to extend upward from the cultivation bed 14 in a state in which the root is in the cultivation bed 14.
In addition, piping for supplying fertilizer (for example, liquid fertilizer), water, etc. with respect to the cultivation bed 14 in the space 10h in the cultivation room 10 is provided in the plant P, and fertilizer and water are suitably used. It can be supplied to the plant P.

図1および図2に示すように、育成室10内の空間10hには、育成室10内に二酸化炭素を供給するための二酸化炭素供給手段の二酸化炭素供給配管15が設けられている。この二酸化炭素供給配管15は、育成室10の軸方向に沿って配設されており、その軸方向の適所に二酸化炭素供給配管15内から二酸化炭素を排出する二酸化炭素排出部15aが設けられている(図2(B)参照)。   As shown in FIGS. 1 and 2, the space 10 h in the growth chamber 10 is provided with a carbon dioxide supply pipe 15 serving as a carbon dioxide supply means for supplying carbon dioxide into the growth chamber 10. The carbon dioxide supply pipe 15 is disposed along the axial direction of the growth chamber 10, and a carbon dioxide discharge section 15 a for discharging carbon dioxide from the carbon dioxide supply pipe 15 is provided at an appropriate position in the axial direction. (See FIG. 2B).

以上のごとく、本実施形態の植物育成用施設1では、被覆部11がいずれも光透過性部材によって形成されたシートで構成されているので、空間10h内の植物Pに被覆部11を透過した太陽光を照射させることができる。つまり、育成室10の被覆部11に囲まれた空間10h内に収容された状態で植物Pを栽培しても、植物Pに光合成をさせることができるのである。
しかも、育成室10の被覆部11に囲まれた空間10h内に二酸化炭素供給配管15が配設されており、この二酸化炭素供給配管15に設けられている二酸化炭素排出部15aから空間10h内に二酸化炭素を供給することができる。このため、空間10h内の二酸化炭素濃度、つまり、植物P近傍における空気の二酸化炭素濃度を高濃度の状態とすることができる。具体的には、植物P近傍の二酸化炭素濃度を、大気や育成室10外の温室2内の空間における二酸化炭素濃度よりも高濃度の状態とすることができる。
すると、本実施形態の植物育成用施設1では、育成室10の被覆部11に囲まれた空間10h内において、二酸化炭素濃度の高い状態で植物Pに光合成をさせることができるので、植物Pの光合成を活発な状態に維持することができる。
As described above, in the plant growing facility 1 of the present embodiment, since the covering portion 11 is composed of a sheet formed of a light transmissive member, the covering portion 11 is transmitted through the plant P in the space 10h. Sunlight can be irradiated. That is, even if the plant P is cultivated in a state of being accommodated in the space 10h surrounded by the covering portion 11 of the growing room 10, the plant P can be photosynthesised.
In addition, a carbon dioxide supply pipe 15 is disposed in a space 10h surrounded by the covering portion 11 of the growth chamber 10, and a carbon dioxide discharge section 15a provided in the carbon dioxide supply pipe 15 enters the space 10h. Carbon dioxide can be supplied. For this reason, the carbon dioxide concentration in the space 10h, that is, the carbon dioxide concentration of air in the vicinity of the plant P can be set to a high concentration state. Specifically, the carbon dioxide concentration in the vicinity of the plant P can be made higher than the carbon dioxide concentration in the atmosphere or in the space inside the greenhouse 2 outside the growth room 10.
Then, in the plant growth facility 1 of the present embodiment, the plant P can be photosynthesisd in a state with a high carbon dioxide concentration in the space 10h surrounded by the covering portion 11 of the growth room 10, so that the plant P Photosynthesis can be maintained in an active state.

したがって、本実施形態の植物育成用施設1において植物Pを栽培した場合には、通常の露地栽培や温室内で植物Pを栽培する場合や、一般的な温室内で二酸化炭素を施用しながら植物Pを栽培する場合に比べて、植物Pの成長を促進させることができる。   Therefore, when the plant P is cultivated in the plant cultivation facility 1 of the present embodiment, the plant P is cultivated in normal outdoor cultivation or in a greenhouse, or while applying carbon dioxide in a general greenhouse. Compared with the case where P is cultivated, the growth of the plant P can be promoted.

(植物Pの高二酸化炭素濃度における継続的育成)
また、二酸化炭素の濃度が高い状況において、植物Pを継続的に育成すれば、一般的な環境において栽培した植物にスポット的に二酸化炭素を施用する場合に比べて、二酸化炭素を施用とした際の光合成能力を高くすることができる。
よって、本実施形態の植物育成用施設1において植物Pを継続的に栽培すれば、二酸化炭素を施用した場合における植物Pの光合成能力を高くすることができるから、二酸化炭素を施用しながら栽培することによって、植物Pの成長をより一層促進させることができる。
(Continuous breeding of plant P at high carbon dioxide concentration)
Moreover, when the plant P is continuously grown in a situation where the concentration of carbon dioxide is high, when carbon dioxide is applied, compared to a case where carbon dioxide is applied spotly to a plant cultivated in a general environment. The photosynthesis ability of can be increased.
Therefore, if the plant P is continuously cultivated in the plant growth facility 1 of the present embodiment, the photosynthetic ability of the plant P when carbon dioxide is applied can be increased. Therefore, the plant P is cultivated while applying carbon dioxide. By this, the growth of the plant P can be further promoted.

(SPAコンセプトに基づく育成)
とくに、空間10h内に、二酸化炭素濃度計や、光強度を測定する光強度計、湿度計、温度計等を設けておき、これらの測定値に基づいて空間10h内に二酸化炭素を供給する量を調整すれば、効率よく二酸化炭素を施用することができ、効率よく植物Pを育成させることができる。
例えば、上記の計測器を設け、かつ、二酸化炭素供給手段や栽培ベッド14に肥料や水を自動的に供給する手段を設けておき、計測器の測定値に基づいて二酸化炭素供給手段等の作動をコントロールする制御装置を設けておく。そして、制御装置に、事前に計測された生体情報に基づいて推定される栽培される植物Pの光合成能力と、その能力を発揮させる適切な環境情報との関係を示すデータ等を記録させておく。すると、制御装置が二酸化炭素供給手段等を作動させることによって、リアルタイムに計測される環境情報(光強度,気温,湿度等)に対応して適正な量の二酸化炭素を空間10h内に供給することができる。つまり、空間10h内に、Speaking Plant Approach(SPA)コンセプトに基づいた二酸化炭素施用を行うことができるので、より一層効率よく植物Pを育成させることができる。とくに、空間10hの容積が小さい場合(例えば、従来の温室全体の約40%程度)、二酸化炭素の濃度を供給してから設定した二酸化炭素濃度に達するまでの時定数が小さくなる。すると、時々刻々と変化する太陽光強度に追従した二酸化炭素濃度制御も可能となる。具体的には、雲などで一時的に光が弱くなった場合などに、二酸化炭素投入量を一時的に少なくすることもできる。
(Development based on SPA concept)
In particular, a carbon dioxide concentration meter, a light intensity meter for measuring light intensity, a hygrometer, a thermometer, etc. are provided in the space 10h, and the amount of carbon dioxide supplied into the space 10h based on these measured values. If carbon dioxide is adjusted, carbon dioxide can be applied efficiently, and the plant P can be grown efficiently.
For example, the above-described measuring instrument is provided, and a carbon dioxide supply means and a means for automatically supplying fertilizer and water to the cultivation bed 14 are provided, and the operation of the carbon dioxide supply means and the like is performed based on the measurement value of the measuring instrument. A control device for controlling the above is provided. And the control apparatus records the data etc. which show the relationship between the photosynthetic ability of the plant P to be cultivated estimated based on the biological information measured in advance and the appropriate environment information for exerting the ability. . Then, by operating the carbon dioxide supply means, etc., the control device supplies an appropriate amount of carbon dioxide into the space 10h corresponding to environmental information (light intensity, temperature, humidity, etc.) measured in real time. Can do. That is, since the carbon dioxide application based on the Speaking Plant Approach (SPA) concept can be performed in the space 10h, the plant P can be grown more efficiently. In particular, when the volume of the space 10h is small (for example, about 40% of the entire conventional greenhouse), the time constant until the set carbon dioxide concentration is reached after the carbon dioxide concentration is supplied becomes small. Then, the carbon dioxide concentration control which follows the sunlight intensity which changes every moment is also attained. Specifically, the amount of carbon dioxide input can be temporarily reduced when the light is temporarily weakened by a cloud or the like.

(各部の説明)
なお、上述した二酸化炭素排出部15aには、例えば、ノズルや二酸化炭素供給配管15に設けられた孔などを利用することができるが、二酸化炭素供給配管15内から育成室10内の空間10hに二酸化炭素を排出できる機構を有するものであれば、とくに限定されない。
また、二酸化炭素供給配管15に二酸化炭素を供給する方法もとくに限定されない。例えば、二酸化炭素が充填されたボンベと二酸化炭素供給配管15とを制御弁や流量計等によって連結した構造とすれば、制御弁や流量計等を操作することによって、二酸化炭素の供給停止や二酸化炭素の供給量を手動または自動で調整することができる。
さらに、栽培ベッド14に肥料や水を自動的に供給する手段も、とくに限定されない。例えば、栽培ベッド14に設けられた配管と水道管とを制御弁や流量計等によって連結した構造とすれば、制御弁や流量計等を操作することによって、肥料や水の供給停止や供給量を手動または自動で調整することができる。もちろん手動で制御弁等を操作して、栽培ベッド14に供給する肥料や水の量や、肥料や水を供給するタイミング等を調整してもよいのは、いうまでもない。
(Description of each part)
For example, a nozzle or a hole provided in the carbon dioxide supply pipe 15 can be used for the carbon dioxide discharge part 15a described above, but from the carbon dioxide supply pipe 15 to the space 10h in the growth chamber 10. There is no particular limitation as long as it has a mechanism capable of discharging carbon dioxide.
Further, the method for supplying carbon dioxide to the carbon dioxide supply pipe 15 is not particularly limited. For example, if the cylinder filled with carbon dioxide and the carbon dioxide supply pipe 15 are connected by a control valve, a flow meter, or the like, the supply of carbon dioxide can be stopped or the carbon dioxide can be operated by operating the control valve, the flow meter, or the like. Carbon supply can be adjusted manually or automatically.
Furthermore, a means for automatically supplying fertilizer and water to the cultivation bed 14 is not particularly limited. For example, if it is set as the structure which connected the piping provided in the cultivation bed 14 and the water pipe by the control valve, the flow meter, etc., the supply stop and supply amount of fertilizer and water will be carried out by operating the control valve, the flow meter, etc. Can be adjusted manually or automatically. Of course, it goes without saying that the amount of fertilizer and water supplied to the cultivation bed 14, the timing of supplying the fertilizer and water, and the like may be adjusted by manually operating the control valve and the like.

(被覆部11のシートの材料について)
また、被覆部11のシートの材料は、光透過性部材であればとくに限定されないが、シートの材料として、その表面に照射された光を透過するとともに散乱し得る構造を有しているものが好ましい。
かかるシートによって被覆部11を形成すると、被覆部11に照射された光がシートを透過するとともに散乱するので、被覆部11内の植物のどの部分にもほぼ均一な強度の光を当てることができる。例えば、一枚の葉において、照射される光の強度の場所による差を少なくすることができる。
しかも、被覆部11の側面の位置に照射される光等は、被覆部11が無かった場合には植物Pに照射されることがなく温室2の床面に到達してしまう光であるが、被覆部11があることによって、かかる光も被覆部11で散乱光化させることによって植物Pに入射させることができる。
(About the material of the sheet | seat of the coating | coated part 11)
Moreover, the material of the sheet | seat of the coating | coated part 11 will not be specifically limited if it is a light transmissive member, However, As a material of a sheet | seat, what has the structure which can permeate | transmit and scatter the light irradiated to the surface. preferable.
When the covering portion 11 is formed by such a sheet, the light irradiated to the covering portion 11 is transmitted through the sheet and scattered, so that light of almost uniform intensity can be applied to any part of the plant in the covering portion 11. . For example, in one leaf, the difference depending on the location of the intensity of irradiated light can be reduced.
Moreover, the light or the like irradiated to the position of the side surface of the covering portion 11 is light that reaches the floor surface of the greenhouse 2 without being irradiated to the plant P when the covering portion 11 is absent. Due to the presence of the covering portion 11, the light can also be incident on the plant P by being converted into scattered light by the covering portion 11.

なお、上記のごとき被覆部11とした場合、葉の場所によっては、その部分照射される光強度が被覆部11を設けない場合に比べて弱くなる部分ができ、その部分の光合成量は被覆部11を設けない場合に比べて少なくなる。しかし、上記のごとき被覆部11がなかった場合において照射される光強度が弱かった部分では、その部分に照射される光強度が強くなるし、また、被覆部11がなかった場合にはほとんど光が当たっていなかった部分にも光を当てることができる。このため、光合成量が少なかった部分の光合成量を増加させることができ、ほとんど光合成を行っていなかった部分も光合成させることができるので、植物P全体の光合成量を増加させることができる。   In addition, when it is set as the coating | coated part 11 as mentioned above, depending on the location of a leaf, the part in which the light intensity irradiated partly becomes weak compared with the case where the coating | coated part 11 is not provided, and the photosynthesis amount of the part is a coating | coated part. Compared with the case where 11 is not provided. However, in the portion where the light intensity irradiated when there is no covering portion 11 as described above is high, the light intensity irradiated on that portion becomes strong, and when there is no covering portion 11, almost no light is emitted. You can also shine light on the part that was not hit. For this reason, the amount of photosynthesis of the portion where the amount of photosynthesis was small can be increased, and the portion where photosynthesis has hardly been performed can also be photosynthesised, so that the amount of photosynthesis of the entire plant P can be increased.

かかる効果を奏するシートの材料としては、例えば、梨地肌の光透過性部材を挙げることができるが、上記効果を奏する材料であればよく、シートの材料はとくに限定されない。
また、シート材料に入射した光を散乱させることによって、本来植物Pに照射されなかった光を利用する上では、被覆部11の側面、つまり、被覆部11において植物Pの側方に位置する部分の面積が大きい方が好ましい。なぜなら、植物Pの側方を通過する光は植物に照射される可能性が低いからである。
そして、植物Pが一般的に上方に伸びることが多いことを考慮すれば、被覆部11は上下方向に長い形状を有していれば、被覆部11で散乱する光の利用効率を高くすることができると考える。
Examples of the material of the sheet that exhibits such an effect include a light-transmitting member having a satin finish, but any material that exhibits the above effect may be used, and the material of the sheet is not particularly limited.
Moreover, in using the light which was not originally irradiated to the plant P by scattering the light incident on the sheet material, the side surface of the covering portion 11, that is, the portion located on the side of the plant P in the covering portion 11. A larger area is preferable. This is because the light passing through the side of the plant P is unlikely to be irradiated to the plant.
In consideration of the fact that the plant P generally tends to extend upward, if the covering portion 11 has a shape that is long in the vertical direction, the use efficiency of light scattered by the covering portion 11 is increased. I think you can.

(温度維持)
ところで、温室2では、その内部と外部との間の空気の流れが制限されており、温室2内の空気はある程度の期間は温室2内に保持される。このため、温室2に照射される太陽光の熱エネルギーによって、温室2の気温は外気の気温よりも高くなるから、温室2内の気温が、植物Pの栽培に適さない温度まで上昇する可能性がある。このため、一般的な温室2では、温室2の気温が上がりすぎないように、天窓2aを開閉して換気を行って気温を調節している。例えば、温室2は、換気を行うことで、その内部の気温が外気の気温と同程度(例えば、外気の気温の±5度程度)となるように調節している。
(Temperature maintenance)
By the way, in the greenhouse 2, the air flow between the inside and the outside is restricted, and the air in the greenhouse 2 is held in the greenhouse 2 for a certain period of time. For this reason, since the temperature of the greenhouse 2 becomes higher than the temperature of the outside air due to the thermal energy of sunlight irradiated to the greenhouse 2, the temperature in the greenhouse 2 may rise to a temperature unsuitable for cultivation of the plant P. There is. For this reason, in the general greenhouse 2, the temperature is adjusted by opening and closing the skylight 2a and performing ventilation so that the temperature of the greenhouse 2 does not rise too much. For example, the greenhouse 2 is adjusted so that the temperature inside the greenhouse 2 becomes approximately the same as the temperature of the outside air (for example, about ± 5 degrees of the temperature of the outside air) by performing ventilation.

本実施形態の植物育成用施設1では、温室2内に、複数の育成室10を設けており、この育成室10の被覆部11に囲まれた空間10h内において植物Pを栽培している。この育成室10の被覆部11にも、被覆部11に囲まれた空間10h内の空気を換気する換気部が設けられているものの、空間10hの気温を下げることができない可能性がある。例えば、太陽光によって供給される熱量が大きい場合、例えば、夏場等では、たとえ温室2の気温を外気の気温と同程度に調節できても、空間10hの気温は下げることができない可能性がある。つまり、空間10hの気温が植物Pの栽培に適さない温度まで上昇する可能性がある。
この場合、被覆部11を大きく開放して、空間10hの換気回数を大きくすれば、温室2の気温と同等程度に空間10hの気温を低下させることができると考えられるが、空間10hに供給された二酸化炭素も温室2内に逃げてしまい、空間10hの二酸化炭素の濃度を高く維持することが困難になる。
In the plant growing facility 1 of the present embodiment, a plurality of growing rooms 10 are provided in the greenhouse 2, and the plant P is cultivated in a space 10 h surrounded by the covering portion 11 of the growing room 10. Although the covering portion 11 of the growing chamber 10 is also provided with a ventilation portion that ventilates the air in the space 10h surrounded by the covering portion 11, there is a possibility that the temperature of the space 10h cannot be lowered. For example, when the amount of heat supplied by sunlight is large, for example, in summer, the temperature of the space 10h may not be lowered even if the temperature of the greenhouse 2 can be adjusted to the same level as the temperature of the outside air. . That is, the air temperature in the space 10h may rise to a temperature that is not suitable for plant P cultivation.
In this case, it is considered that the temperature of the space 10h can be lowered to the same level as the temperature of the greenhouse 2 by opening the covering part 11 widely and increasing the ventilation frequency of the space 10h. Carbon dioxide also escapes into the greenhouse 2, making it difficult to maintain a high concentration of carbon dioxide in the space 10h.

しかし、本実施形態の植物育成用施設1では、空間10hの空気の湿度が、温室2の空気の湿度よりも高く維持されている。このため、空間10hの換気回数を大きくしなくても、空間10hの気温が植物Pが生育不可能となる温度まで上昇することを防ぐことができる。つまり、空間10hの気温を植物Pが生育可能な気温に維持しつつ、空間10hの空気を高二酸化炭素濃度の状態に維持できるのである。
その理由は、以下の通りである。
However, in the plant growing facility 1 of the present embodiment, the humidity of the air in the space 10 h is maintained higher than the humidity of the air in the greenhouse 2. For this reason, even if it does not enlarge the frequency | count of ventilation of the space 10h, it can prevent that the temperature of the space 10h rises to the temperature where the plant P cannot grow. That is, the air in the space 10h can be maintained at a high carbon dioxide concentration while maintaining the temperature in the space 10h at a temperature at which the plant P can grow.
The reason is as follows.

まず、空間10hの空気と温室2の空気が換気される場合、空間10hから温室2に排出される空気(以下、排出空気という)の流量と、温室2から空間10hに流入する空気(以下、流入空気という)の流量はほぼ同じになる(流入空気と排出空気において両者の気温と絶対湿度が同一ではない場合には、厳密に言えば、流入空気と排出空気の体積は異なるが、それ程大きな差は生じない)。
すると、空間10hの空気の湿度が温室2の空気の湿度よりも高くなっていれば、両者の気温が同じである場合、流入空気によって空間10hに持ち込まれる流入熱量よりも、排出空気によって空間10hから持ち去られる排出熱量の方が大きくなる。
また、植物Pからの蒸散やその他の水の蒸発も生じているため、水が気化する際にも空間10hの熱エネルギーが消費される。なお、植物Pからの蒸散やその他の水の蒸発は、空間10hの空気の湿度の上昇にも寄与する。
First, when the air in the space 10h and the air in the greenhouse 2 are ventilated, the flow rate of the air discharged from the space 10h into the greenhouse 2 (hereinafter referred to as exhausted air) and the air flowing into the space 10h from the greenhouse 2 (hereinafter referred to as If the temperature and absolute humidity of the inflow air and the exhaust air are not the same, strictly speaking, the volume of the inflow air and the exhaust air is different, but strictly speaking, they are so large. No difference).
Then, if the humidity of the air in the space 10h is higher than the humidity of the air in the greenhouse 2, if the temperature of both is the same, the amount of heat that is brought into the space 10h by the inflowing air will be larger than that in the space 10h by the exhausted air. The amount of exhaust heat that is taken away from the plant becomes larger.
Further, since transpiration from the plant P and other water evaporation occur, the heat energy of the space 10h is consumed even when the water is vaporized. Note that transpiration from the plant P and evaporation of other water also contribute to an increase in the humidity of the air in the space 10h.

すると、流入熱量と排出熱量との差と、気化熱の合計が、太陽光によって空間10hに供給される熱量よりも大きいまたは同等であれば、空間10hの空気の気温を、温室2内の空気の気温とほぼ同等に維持することができる。
しかも、空間10hの空気の換気回数が少なく維持されているので、空間10hの気温を植物Pの育成に適した温度に維持しつつ、空間10hの空気の二酸化炭素濃度を高く維持することができるのである。
Then, if the difference between the inflow heat amount and the exhaust heat amount and the total heat of vaporization is greater than or equal to the amount of heat supplied to the space 10h by sunlight, the air temperature in the space 10h is changed to the air in the greenhouse 2. It can be maintained at almost the same temperature.
Moreover, since the frequency of air ventilation in the space 10h is kept low, the carbon dioxide concentration in the air in the space 10h can be kept high while maintaining the temperature in the space 10h at a temperature suitable for growing the plant P. It is.

なお、上記原理で空間10hの気温を維持するために、空間10hの空気の湿度を温室2内の空気の湿度よりも高く維持する必要がある。
上述したように、通常は、空間10hで栽培されている植物Pからの蒸散やその他の水の蒸発だけでも、空間10hの空気の湿度は温室2内の空気の湿度よりも高く維持することができる。
しかし、植物Pが栽培開始直後などの小個体であり、そこからの蒸散量が、空間10hの空気の湿度を高くするには不十分な場合などには、植物Pからの蒸散などだけでは、空間10hの空気の湿度を温室2の空気の湿度よりも高く維持できない場合がある。
よって、かかる場合でも、空間10hの空気の湿度を温室2の空気の湿度よりも高く維持するのであれば、空間10h内に、空間10hの空気の湿度を調整する湿度調整手段を設けておくことが好ましい。
In order to maintain the temperature of the space 10h according to the above principle, it is necessary to maintain the humidity of the air in the space 10h higher than the humidity of the air in the greenhouse 2.
As described above, the humidity of the air in the space 10h can be kept higher than the humidity of the air in the greenhouse 2 only by transpiration from the plant P cultivated in the space 10h or evaporation of other water. it can.
However, if the plant P is a small individual, such as immediately after the start of cultivation, and the amount of transpiration from it is insufficient to increase the humidity of the air in the space 10h, the transpiration from the plant P alone, In some cases, the humidity of the air in the space 10 h cannot be maintained higher than the humidity of the air in the greenhouse 2.
Therefore, even in such a case, if the humidity of the air in the space 10h is maintained higher than the humidity of the air in the greenhouse 2, a humidity adjusting means for adjusting the humidity of the air in the space 10h should be provided in the space 10h. Is preferred.

例えば、湿度調整手段として、空間10h内に水を噴霧する機能を有する装置を設けておけば、空間10hの空気の湿度を温室2の空気の湿度よりも高い状態に維持することができる。
とくに、空間10hの換気回数等が把握できていれば、温室2の気温と空間10hの気温、および、空間10hに入射する日射量を測定することによって、最適な熱交換が達成されるように、湿度調整手段によって空間10hの湿度を調整することも可能となる。
For example, if a device having a function of spraying water in the space 10h is provided as the humidity adjusting means, the humidity of the air in the space 10h can be maintained higher than the humidity of the air in the greenhouse 2.
In particular, if the number of ventilations in the space 10h is known, the optimal heat exchange can be achieved by measuring the temperature in the greenhouse 2, the temperature in the space 10h, and the amount of solar radiation incident on the space 10h. It is also possible to adjust the humidity of the space 10h by the humidity adjusting means.

上述したように、空間10hは、被覆部11によって温室2内とある程度隔離されているので、通常、空間10hで栽培されている植物Pからの蒸散によって、空間10hの空気の湿度は温室2内の空気の湿度よりも高く維持されている。よって、通常の植物Pの栽培状態で、上記原理に基づく温度維持が可能な程度に空間10hの空気の湿度が維持できるのであれば、湿度調整手段による湿度調整は行わなくてもよいし、特別な湿度調整手段を設けなくてもよい。しかし、湿度調整手段を設けておけば、空間10hの空気の湿度の調整、言い換えれば、空間10hの気温調整の自由度が高くなるという利点が得られる。   As described above, since the space 10h is separated to some extent from the inside of the greenhouse 2 by the covering portion 11, the humidity of the air in the space 10h is usually inside the greenhouse 2 by transpiration from the plant P cultivated in the space 10h. The air humidity is maintained higher than the humidity. Therefore, if the humidity of the air in the space 10h can be maintained to such an extent that the temperature can be maintained based on the above principle in the cultivation state of the normal plant P, the humidity adjustment by the humidity adjusting means may not be performed. It is not necessary to provide a simple humidity adjusting means. However, if the humidity adjusting means is provided, there is an advantage that the degree of freedom in adjusting the humidity of the air in the space 10h, in other words, the temperature adjustment in the space 10h is increased.

(水噴霧手段の説明)
なお、上記原理に基づく温度維持だけでは、空間10hの気温を植物Pが生育可能な温度まで低下させることが難しい条件が想定される場合には、温室2内に、被覆部11の外面に対して水滴を噴霧する水噴霧手段を設けることが好ましい。具体的には、温室2内の天井や壁面等に、水滴を被覆部11の外面に対して吹きつけることができる、例えば、ノズル等を設けておくことが好ましい。
かかる水噴霧手段を設ければ、被覆部11表面に付着した水の気化熱などによって、被覆部11自体を冷却するとともに、被覆部11を介して、被覆部11内の内側に接する空間10hの空気の熱を直接奪って空間10hの気温を下げることができる。
(Explanation of water spraying means)
If it is difficult to reduce the temperature of the space 10h to a temperature at which the plant P can grow only by maintaining the temperature based on the above principle, the temperature in the greenhouse 2 can be increased with respect to the outer surface of the covering portion 11. It is preferable to provide a water spraying means for spraying water droplets. Specifically, it is preferable to provide, for example, a nozzle or the like that can spray water droplets on the ceiling or wall surface of the greenhouse 2 against the outer surface of the covering portion 11.
If such water spraying means is provided, the coating portion 11 itself is cooled by the heat of vaporization of water adhering to the surface of the coating portion 11, and the space 10 h in contact with the inside of the coating portion 11 through the coating portion 11. The temperature of the space 10h can be lowered by directly taking the heat of the air.

なお、上記のごとき水噴霧による冷却効果を得る上では、被覆部11の表面積が十分に大きい方が好ましい。植物Pは一般的に上方に伸びることが多いことを考慮すれば、被覆部11は上下方向に長い形状を有していれば、水噴霧による冷却効果を高くすることができると考える。
ただし、この水噴霧により温室2内の空気の湿度が上昇してしまっては、空間10hの換気による排熱の効率が低下するため、温室2自体の換気回数も考慮して、噴霧する水量は調節される。
In addition, in order to obtain the cooling effect by water spray as described above, it is preferable that the surface area of the covering portion 11 is sufficiently large. Considering that the plant P is generally extended upward, it is considered that the cooling effect by water spray can be enhanced if the covering portion 11 has a long shape in the vertical direction.
However, if the humidity of the air in the greenhouse 2 increases due to this water spray, the efficiency of exhaust heat due to ventilation in the space 10h will decrease. Adjusted.

(被覆部11の説明)
とくに、被覆部11は、空間10hの換気回数が、温室2の換気回数の約1/10〜1/5程度の換気回数、つまり、1時間あたり5回〜20回程度となるような構造を有するものが好ましい。
空間10hの換気回数が、1時間あたり5回よりも少ない場合には、太陽光によって供給される熱量が大きい条件において、空間10hの気温を十分に低下させることができなくなる。このような場合、空間10hの空気を、電気エネルギー等を用いて冷却する設備が必要となる。
一方、換気回数が1時間あたり20回よりも多い場合には、空間10hへの二酸化炭素の供給量を多くしても、空間10hの空気の二酸化炭素濃度を高く維持することが困難になる。
よって、空間10hの空気の二酸化炭素濃度を高く維持しつつ、換気による空間10hの気温を調節する機能も発揮させる上では、空間10hの換気回数が1時間あたり5〜20回であることが好ましい。
(Description of the covering portion 11)
In particular, the covering portion 11 has a structure in which the ventilation frequency of the space 10h is about 1/10 to 1/5 of the ventilation frequency of the greenhouse 2, that is, about 5 to 20 times per hour. What has is preferable.
When the number of ventilations in the space 10h is less than 5 times per hour, the temperature in the space 10h cannot be sufficiently lowered under the condition that the amount of heat supplied by sunlight is large. In such a case, a facility for cooling the air in the space 10h using electric energy or the like is required.
On the other hand, when the ventilation frequency is more than 20 per hour, even if the amount of carbon dioxide supplied to the space 10h is increased, it is difficult to maintain a high carbon dioxide concentration in the air in the space 10h.
Therefore, in order to exhibit the function of adjusting the temperature of the space 10h by ventilation while maintaining a high carbon dioxide concentration in the air of the space 10h, the number of ventilations in the space 10h is preferably 5 to 20 times per hour. .

なお、換気回数は、公知の方法で測定可能である。例えば、CO2ガス濃度の変化に基づいて換気回数を推定するCO2トレーサ法や、流入熱量(日射,換気による流入熱,地面からの流入熱)を測定し、かつ、室内の気温,湿度を測定することで、換気回数を推定する熱収支法などで換気回数は推定することができる。   The ventilation frequency can be measured by a known method. For example, the CO2 tracer method that estimates the number of ventilations based on changes in CO2 gas concentration, the amount of inflow heat (sunlight, inflow heat due to ventilation, inflow heat from the ground), and the room temperature and humidity are measured Thus, the ventilation frequency can be estimated by a heat balance method for estimating the ventilation frequency.

上記のごとき条件を満たす被覆部11として、以下のごとき上部被覆部13と下部被覆部12とを有する構造のものを挙げることができる。
以下、上部被覆部13と下部被覆部12とを有する被覆部11について説明する。
Examples of the covering portion 11 that satisfies the above conditions include those having a structure having an upper covering portion 13 and a lower covering portion 12 as follows.
Hereinafter, the covering portion 11 having the upper covering portion 13 and the lower covering portion 12 will be described.

図2に示すように、被覆部11は、断面視U字状に形成された下部被覆部12と、この下部被覆部12の上方に設けられた上部被覆部13とから構成されている。   As shown in FIG. 2, the covering portion 11 includes a lower covering portion 12 formed in a U shape in a sectional view and an upper covering portion 13 provided above the lower covering portion 12.

(上部被覆部13の説明)
上部被覆部13は、上部シート13aと一対の端部シート13b,13bとから構成されている。
(Description of the upper covering portion 13)
The upper covering portion 13 is composed of an upper sheet 13a and a pair of end sheets 13b and 13b.

上部シート13aは、光透過性を有する素材によって形成されたシート材料であり、温室2の天井に水平に張られた3本のワイヤー(または、パイプ)W1〜W3に掛けられている。上部シート13aが掛けられる3本のワイヤーW1〜W3は、育成室10の軸方向に沿って張られており、中央のワイヤーW2が他のワイヤーW1、W3よりも高い位置に位置するように配置されている。このため、上部シート13aは、幅方向(図1および図2(A)では左右方向)の中央がワイヤーW2によってその両端部よりも高く、その両端部がワイヤーW1、W3から下方に垂れ下がった屋根型の形状となるのである。   The upper sheet 13a is a sheet material formed of a light-transmitting material, and is hung on three wires (or pipes) W1 to W3 that are horizontally stretched on the ceiling of the greenhouse 2. The three wires W1 to W3 on which the upper sheet 13a is hung are stretched along the axial direction of the growth chamber 10, and are arranged so that the central wire W2 is positioned higher than the other wires W1 and W3. Has been. For this reason, the upper sheet 13a is a roof whose center in the width direction (left and right in FIGS. 1 and 2A) is higher than the both ends by the wires W2, and both ends hang down from the wires W1 and W3. It becomes the shape of the mold.

また、一対の端部シート13b,13bは、上部シート13aと同じ素材によって形成されたシート材料である。この一対の端部シート13b,13bは、前記上部シート13aにおける育成室10の軸方向の両端部に設けられており、上部シート13aの端部を塞ぐように設けられている。   Further, the pair of end sheets 13b and 13b is a sheet material formed of the same material as the upper sheet 13a. The pair of end sheets 13b, 13b are provided at both ends of the upper sheet 13a in the axial direction of the growth chamber 10, and are provided so as to close the end of the upper sheet 13a.

よって、上部被覆部13には、上部シート13aと一対の端部シート13b,13bによって囲まれた、下部に開口を有する空間13hが形成されるのである。
なお、一対の端部シート13b,13bを設けずに、上部シート13aにおける育成室10の軸方向の両端部を垂らしたり、端縁を連結したりするなどの方法によって、上部シート13aの端部を塞いでも、空間13hを形成することができる。
Therefore, the upper covering portion 13 is formed with a space 13h having an opening in the lower portion surrounded by the upper sheet 13a and the pair of end sheets 13b and 13b.
In addition, without providing a pair of end part sheet | seats 13b and 13b, the edge part of the upper sheet | seat 13a is carried out by methods, such as hanging down the both ends of the axial direction of the growth chamber 10 in the upper sheet | seat 13a, or connecting an edge. Even if it is closed, the space 13h can be formed.

(下部被覆部12の説明)
下部被覆部12は、一対の側方シート12a,12aの下端部を連結して、断面視略U字状に形成されたものである。
(Description of the lower covering portion 12)
The lower covering portion 12 is formed in a substantially U shape in sectional view by connecting the lower end portions of the pair of side sheets 12a and 12a.

一対の側方シート12a,12aは、光透過性を有する素材によって形成されたシート材料である。この一対の側方シート12a,12aは、その上端部が温室2の天井に水平に張られた2本のワイヤー(または、パイプ)W4,W5に取り付けられており、その上端部から下方に垂らした状態となるように設けられている。   The pair of side sheets 12a, 12a is a sheet material formed of a light-transmitting material. The pair of side sheets 12a and 12a are attached to two wires (or pipes) W4 and W5 whose upper ends are horizontally stretched on the ceiling of the greenhouse 2, and hang downward from the upper ends. It is provided so that it may be in the state.

一対の側方シート12a,12aが取り付けられる2本のワイヤーW4,W5は、育成室10の軸方向に沿って張られており、水平方向において、ワイヤーW4はワイヤーW1とワイヤーW2の間に、また、ワイヤーW5はワイヤーW2とワイヤーW3の間に、それぞれ位置するように配設されている。そして、2本のワイヤーW4,W5は、いずれも上部シート13aにおいて、ワイヤーW1、W3から下方に垂れ下がった両端部の下端よりも上方に位置するように設置されている。このため、一対の側方シート12a,12aは、その上端が上部被覆部13によって形成される空間13h内に位置するように設置されるのである。   The two wires W4 and W5 to which the pair of side sheets 12a and 12a are attached are stretched along the axial direction of the growth chamber 10, and in the horizontal direction, the wire W4 is between the wires W1 and W2. Moreover, the wire W5 is arrange | positioned so that it may each be located between the wire W2 and the wire W3. And two wires W4 and W5 are installed so that both may be located in the upper sheet | seat 13a above the lower end of the both ends which hung down from the wires W1 and W3. For this reason, the pair of side sheets 12a, 12a is installed so that the upper ends thereof are located in the space 13h formed by the upper covering portion 13.

また、一対の側方シート12a,12aは、その垂直方向の長さが2本のワイヤーW4,W5から栽培ベッド14の下端までの距離よりも長くなっており、両者の下端同士が栽培ベッド14の下方で連結されている。なお、一対の側方シート12a,12aの下端部同士は、気密とならないように連結されているが、その理由は後述する。   Moreover, as for a pair of side sheet | seat 12a, 12a, the length of the perpendicular direction is longer than the distance from the two wires W4 and W5 to the lower end of the cultivation bed 14, and both lower ends are cultivation beds 14 It is connected below. Note that the lower ends of the pair of side sheets 12a and 12a are connected so as not to be airtight, and the reason will be described later.

そして、一対の側方シート12a,12aは、育成室10の軸方向の両端部において、両者の両端部間の開口を塞ぐように互いに連結されている。   And a pair of side sheet | seat 12a, 12a is mutually connected by the axial direction both ends of the growth chamber 10 so that the opening between both both ends may be plugged up.

上記のごとき形状であるから、下部被覆部12には、一対の側方シート12a,12aによって囲まれ、上端に開口を有しかつその開口が上部被覆部13によって覆われた、栽培する植物Pが配置される空間12hが形成されるのである。
なお、下部被覆部12は、一対の側方シート12a,12aの両端部を互いに連結しているが、一対の側方シート12a,12aの端部同士を連結する端部シートを設けてもよく、一対の側方シート12a,12aの両端部に大きな開口部が形成されないようになっていればよい。
Since it is the shape as described above, the lower covering portion 12 is surrounded by a pair of side sheets 12a, 12a, has an opening at the upper end, and the opening is covered by the upper covering portion 13 to be cultivated plant P Thus, a space 12h in which is placed is formed.
In addition, although the lower coating | coated part 12 has connected the both ends of a pair of side sheet 12a, 12a mutually, you may provide the edge part sheet | seat which connects the edge parts of a pair of side sheet 12a, 12a. It is sufficient that large openings are not formed at both ends of the pair of side sheets 12a and 12a.

(被覆部11全体の効果)
以上のごとく、被覆部11は、その下部被覆部12および上部被覆部13が上記のごとき形状かつ、上記のごとき配置となるように形成されているので、空間10hを、温室2内の空間から隔離された空間とすることができる一方、空間10hの空気の換気も行うことができる。
(Effect of the whole covering part 11)
As described above, the covering portion 11 is formed so that the lower covering portion 12 and the upper covering portion 13 are shaped as described above and arranged as described above. While the space can be isolated, the air in the space 10h can be ventilated.

具体的には、一対の側方シート12a,12aの上端と上部シート13aの両端部との間には隙間(以下、上部隙間という)が形成されており、また、下部被覆部12には、一対の側方シート12a,12aの下端部同士が気密とならないように連結されて空間10hと外部(温室2内)とが通じる隙間(以下、下部隙間という)が形成されている。このため、下部隙間と上部隙間を介して、空間10h内の空気を温室2内に排出させることができるとともに温室2内の空気を空間10h内に流入させることができる。   Specifically, a gap (hereinafter referred to as an upper gap) is formed between the upper ends of the pair of side sheets 12a, 12a and both ends of the upper sheet 13a. A pair of side sheets 12a, 12a are connected so that the lower ends thereof are not airtight, and a gap (hereinafter referred to as a lower gap) is formed between the space 10h and the outside (inside the greenhouse 2). For this reason, the air in the space 10h can be discharged into the greenhouse 2 and the air in the greenhouse 2 can be allowed to flow into the space 10h through the lower gap and the upper gap.

しかも、上部隙間や下部隙間は、両者の開口面積を合わせた総面積が被覆部11の表面積に比べて非常に小さいので(例えば、1/100以下)、下部隙間と上部隙間を介して空間10hと温室2との間を通過する空気の流量は空間10hの容積に比べて小さくなる。
よって、空間10hの換気回数を温室2の換気回数よりも少なく、好ましくは、空間10hの換気回数を1時間あたり5〜20回程度とすることができるのである。
In addition, since the total area of the upper gap and the lower gap is very small compared to the surface area of the covering portion 11 (for example, 1/100 or less), the space 10h is interposed through the lower gap and the upper gap. The flow rate of the air passing between the greenhouse 2 and the greenhouse 2 is smaller than the volume of the space 10h.
Therefore, the number of ventilations in the space 10h is less than the number of ventilations in the greenhouse 2, and preferably the number of ventilations in the space 10h can be about 5 to 20 times per hour.

なお、被覆部11の表面積に対する上記総面積の割合は、上記範囲に限られず、空間10hの換気回数を1時間あたり5〜20回程度に維持することができる程度であればよい。
また、下部被覆部12や上部被覆部13には、上部隙間や下部隙間以外にも隙間があり、その隙間を通した換気も行われている。かかる上部隙間や下部隙間以外の隙間は、空間10hの換気回数を上記のごとき範囲に維持することができるのであれば、その隙間が形成される位置やその大きさはとくに限定されないし、被覆部11が、上部隙間や下部隙間以外の隙間が全く有し無いように形成されていてもよい。
In addition, the ratio of the said total area with respect to the surface area of the coating | coated part 11 is not restricted to the said range, What is necessary is just the grade which can maintain the ventilation frequency of the space 10h to about 5-20 times per hour.
In addition, there are gaps in the lower covering portion 12 and the upper covering portion 13 other than the upper gap and the lower gap, and ventilation through the gap is also performed. The gaps other than the upper gap and the lower gap are not particularly limited in the position and size of the gap as long as the ventilation frequency of the space 10h can be maintained in the above range. 11 may be formed so as not to have any gaps other than the upper gap and the lower gap.

そして、空間10hの換気が上記のごとき条件で行われるので、空間10hの空気が換気されていても、空間10hの空気の二酸化炭素濃度を高く維持することができ、空間10hに供給する二酸化炭素量を少なくしても、空間10hの空気の二酸化炭素濃度を高くすることができる。例えば、温室2が天窓2aを全開にして盛んに換気を行っている場合でも、空間10hの空気の二酸化炭素濃度を1000ppm以上に維持することができる。   Since the space 10h is ventilated under the above conditions, the carbon dioxide concentration of the air in the space 10h can be kept high even if the air in the space 10h is ventilated, and the carbon dioxide supplied to the space 10h Even if the amount is reduced, the carbon dioxide concentration of the air in the space 10h can be increased. For example, even when the greenhouse 2 is actively ventilated with the skylight 2a fully open, the carbon dioxide concentration of the air in the space 10h can be maintained at 1000 ppm or more.

なお、下部被覆部12の各側方シート12aは、それぞれ一枚のシートで形成してもよいが、2枚以上のシートで形成し、カーテンのように開閉できるような構造としてもよい(図2(B)参照)。かかる構造とすれば、2枚のシートを連結する部分(連結分離できる箇所)の気密性は低くなるものの、栽培する作物の手入れなどが行い易くなるという利点が得られる。   Each side sheet 12a of the lower covering portion 12 may be formed by a single sheet, but may be formed by two or more sheets so that it can be opened and closed like a curtain (see FIG. 2 (B)). With such a structure, although the airtightness of the portion connecting the two sheets (the place where the connection and separation is possible) is lowered, there is an advantage that it is easy to care for the crop to be cultivated.

また、下部被覆部12の形状はU字状に限定されず、被覆部11によって、空間10hの空気を温室2内の空気からある程度隔離されていればよい。例えば、一対の側方シート12a,12aが直線的に伸ばされてその下端が温室2の床面に接するような形状となっていてよい。
そして、このように一対の側方シート12a,12aを設けた場合には、各側方シート12aをその下端から巻き上げることができるような構造とすることが好ましい。つまり、各側方シート12aがロールカーテンのような構造としてもよい。すると、一対の側方シート12a,12aを巻き上げれば、各側方シート12aを巻き上げた開口から被覆部11内の植物Pに接近することができるから、栽培する作物の手入れなどが行い易くなるという、利点が得られる。
同様に、上部被覆部13の幅方向の両端部も巻き上げることができるようになっていてもよい。この場合には、両端部も巻き上げ量を調整すれば、上述した上部隙間を通した空気の流入排出を調整することができるという利点が得られる。つまり、巻き上げ量を少なくすれば(言い換えれば、側方シート12aと重なる長さを長くすれば)、上部隙間を通した空気の流入排出が行いにくくなり、換気回数を少なくできる。逆に、巻き上げ量を大きくすれば(言い換えれば、側方シート12aと重なる長さを短くすれば)、上部隙間を通した空気の流入排出が行いやすくなり、換気回数を多くできる。
Moreover, the shape of the lower coating | coated part 12 is not limited to U shape, The air of the space 10h should just be isolated to some extent from the air in the greenhouse 2 by the coating | coated part 11. FIG. For example, the pair of side sheets 12a and 12a may be linearly extended so that the lower ends thereof are in contact with the floor surface of the greenhouse 2.
When the pair of side sheets 12a and 12a are provided as described above, it is preferable that each side sheet 12a be structured to be wound up from the lower end thereof. That is, each side sheet 12a may have a structure like a roll curtain. Then, if the pair of side sheets 12a, 12a is rolled up, the plant P in the covering portion 11 can be approached from the opening where the side sheets 12a are rolled up, so that it becomes easy to care for the crops to be cultivated. The advantage is obtained.
Similarly, both end portions in the width direction of the upper covering portion 13 may be wound up. In this case, if both ends are adjusted in the amount of winding, the advantage that the inflow / exhaust of air through the upper gap can be adjusted is obtained. That is, if the amount of winding is reduced (in other words, if the length overlapping with the side sheet 12a is increased), the inflow and discharge of air through the upper gap becomes difficult, and the number of ventilations can be reduced. On the contrary, if the amount of winding is increased (in other words, if the length overlapping the side sheet 12a is shortened), air can be easily introduced and discharged through the upper gap, and the number of ventilations can be increased.

さらに、上記例では、下部被覆部12および上部被覆部13の軸方向の端部をそれぞれ別々なシート等によって塞ぐ構造を説明したが、下部被覆部12および上部被覆部13の軸方向の端部は一枚のシートによって塞いでもよい。具体的には、上部被覆部13の軸方向の端部を上部被覆部13の上方から覆い、かつ、その下端が下部被覆部12の下端まで伸びたシートを設ければ、このシートによって、下部被覆部12および上部被覆部13の軸方向の端部を塞ぐことができる。   Furthermore, in the above example, the structure in which the end portions in the axial direction of the lower covering portion 12 and the upper covering portion 13 are closed by separate sheets or the like has been described. However, the end portions in the axial direction of the lower covering portion 12 and the upper covering portion 13 are described. May be closed by a single sheet. Specifically, if a sheet is provided that covers the axial end portion of the upper covering portion 13 from above the upper covering portion 13 and whose lower end extends to the lower end of the lower covering portion 12, The axial ends of the covering portion 12 and the upper covering portion 13 can be closed.

本発明の植物育成用施設の有効性を確認するために、(1)育成室の換気特性、(2)育成室内の二酸化炭素濃度維持能力、(3)気温維持機能、(4)高二酸化炭素濃度条件における植物の光合成能力、を確認した。   In order to confirm the effectiveness of the plant growth facility of the present invention, (1) ventilation characteristics of the growth room, (2) carbon dioxide concentration maintenance capability in the growth room, (3) temperature maintenance function, (4) high carbon dioxide The photosynthetic ability of the plant under concentration conditions was confirmed.

実験に使用した設備は、以下のとおりである。   The equipment used for the experiment is as follows.

まず、温室は、幅約20m、高さ約5m、奥行き約20m(容積20,000m)の天井がガラス張りで、側面が農業用ポリオレフィン系フィルム張りのものである。なお、天井には換気用の換気窓を備えたものであり、この換気用の窓を利用した場合の換気回数は、最大で1時間あたり約50〜100回程度と推定される。
育成室は、上述した上部被覆部および下部被覆部を有する被覆部によって植物を栽培するための空間が形成されたものであり、幅1.2m(下部被覆部の幅)、高さ3m、奥行き5.3m(容積約19m)である。被覆部は、梨地の農業用ポリオレフィン系フィルム(シーアイ化成株式会社)によって形成した。
なお、温室内には、上記育成室を1列並べて配置している。
First, the greenhouse has a width of about 20 m, a height of about 5 m, and a depth of about 20 m (volume 20,000 m 3 ) with a glass-lined ceiling and an agricultural polyolefin film-sided side. In addition, the ventilation window for ventilation is provided on the ceiling, and the number of ventilations when this ventilation window is used is estimated to be about 50 to 100 times per hour at the maximum.
The growing room is formed with a space for cultivating a plant by the covering portion having the upper covering portion and the lower covering portion described above, and has a width of 1.2 m (width of the lower covering portion), a height of 3 m, and a depth of 5 0.3 m (volume about 19 m 3 ). The covering part was formed from a satin-made polyolefin film for agricultural use (CI Kasei Co., Ltd.).
In the greenhouse, the growing rooms are arranged in a row.

温室内の二酸化炭素濃度および光強度は、ぞれぞれ、COセンサ(Visala社製、型番:GMW22、および、LI-COR社製、型番:LI-640)、光強度計(英弘精機株式会社製、型番:ML-020VM)によって測定した。
また、気温および相対湿度は、自作した2本の銅−コンスタンタン熱電対(T型熱電対)を用いて乾球温度および湿球温度を測定し、これらの値から算出した。
同様に、育成室内の二酸化炭素濃度、光強度、気温、相対湿度も、それぞれ上述の温室内の測定と同様の装置と方法を用いて測定した。
The carbon dioxide concentration and light intensity in the greenhouse are the CO 2 sensor (Visala, model number: GMW22, and LI-COR, model number: LI-640), light intensity meter (Eihiro Seiki Co., Ltd.) It was measured by a company, model number: ML-020VM).
The air temperature and relative humidity were calculated from these values by measuring the dry bulb temperature and wet bulb temperature using two copper-constantan thermocouples (T-type thermocouples) that were made by themselves.
Similarly, the carbon dioxide concentration, light intensity, air temperature, and relative humidity in the growth room were also measured using the same apparatus and method as those in the above-mentioned greenhouse.

また、育成室内への二酸化炭素施用は、育成室内にノズルを1.5m間隔で設置した配管を設け、このノズルから二酸化炭素を噴出させて供給した。
なお、配管への二酸化炭素ガスの供給は、二酸化炭素ボンベを用いた。この二酸化炭素ボンベによる二酸化炭素ガス供給能力は最大で200kg CO2/ha/h であり、上述した育成室に対しては、最大で約1.5L/min.で供給した。
In addition, for carbon dioxide application to the growth chamber, piping in which nozzles were installed at intervals of 1.5 m was provided in the growth chamber, and carbon dioxide was ejected from the nozzle and supplied.
In addition, the carbon dioxide gas was supplied to piping using the carbon dioxide cylinder. The carbon dioxide gas supply capacity of this carbon dioxide cylinder is 200 kg CO 2 / ha / h at the maximum, and about 1.5 L / min. Supplied with.

(1)育成室の換気特性
まず、育成室内の換気特性は、COトレーサガス法によって確認した。つまり、育成室内に二酸化炭素ガスを多量に供給し、育成室内の二酸化炭素ガス濃度が3000ppmから1500ppmとなるまでの時間を確認した。なお、換気回数測定のための二酸化炭素濃度を3000ppmから1500ppmとしたのは、育成室内の植物の呼吸や光合成の影響を小さくするためである。
図4に示すように、2回の測定を行ったところ、1回目で約230秒、2回目では約220秒の時間がかかっており、この結果から、育成室の1時間当たりの換気回数を算出すると、1時間当たり約11回程度となった。
以上の結果から、本発明の植物育成用施設では、育成室の換気回数を、温室の換気回数よりも少なくできていることが確認できた。
(1) Ventilation characteristics of the growth room First, the ventilation characteristics of the growth room were confirmed by the CO 2 tracer gas method. That is, a large amount of carbon dioxide gas was supplied into the growth chamber, and the time until the carbon dioxide gas concentration in the growth chamber reached 3000 ppm to 1500 ppm was confirmed. The reason why the carbon dioxide concentration for measuring the number of ventilations was changed from 3000 ppm to 1500 ppm is to reduce the influence of respiration and photosynthesis of plants in the growing room.
As shown in FIG. 4, when the measurement was performed twice, it took about 230 seconds for the first time and about 220 seconds for the second time. From this result, the ventilation frequency per hour in the growth room was calculated. When calculated, it was about 11 times per hour.
From the above results, it was confirmed that in the plant growth facility of the present invention, the number of ventilations in the growth room was less than the number of ventilations in the greenhouse.

(2)育成室内の二酸化炭素濃度維持機能
つぎに、育成室の二酸化炭素濃度維持機能を確認した。
実験では、温室の換気窓を全開にした状態で、育成室内に二酸化炭素を1.5L/min.の流量で供給し、温室内と育成室内の空気の二酸化炭素濃度の経時変化を計測した。
図5(d)、図6(h)に示すように、育成室内は、二酸化炭素の供給を開始した直後から二酸化炭素濃度が上昇し、二酸化炭素の供給を停止するまで、二酸化炭素濃度は約1000ppm以上に維持されている。
一方、温室の空気では、育成室内に二酸化炭素の供給を開始している間でも、二酸化炭素濃度は変化せず、測定期間中ほぼ一定である。
以上の結果より、本発明の植物育成用施設では、温室の状況(換気など)に関わらず、二酸化炭素の供給量が少なくても、育成室内の二酸化炭素濃度を高く維持できることが確認できた。
(2) Carbon dioxide concentration maintenance function in the growth room Next, the carbon dioxide concentration maintenance function of the growth room was confirmed.
In the experiment, carbon dioxide was supplied into the growth chamber at a flow rate of 1.5 L / min. With the ventilation window of the greenhouse fully opened, and the change over time in the carbon dioxide concentration in the air in the greenhouse and the growth chamber was measured.
As shown in FIG. 5 (d) and FIG. 6 (h), in the growth chamber, the carbon dioxide concentration increases approximately immediately after the carbon dioxide supply is started until the carbon dioxide supply is stopped. It is maintained at 1000ppm or more.
On the other hand, in the greenhouse air, the carbon dioxide concentration does not change even during the start of the supply of carbon dioxide into the growth chamber, and is almost constant during the measurement period.
From the above results, it was confirmed that the plant growth facility of the present invention can maintain a high carbon dioxide concentration in the growth chamber even if the amount of carbon dioxide supplied is small, regardless of the state of the greenhouse (ventilation, etc.).

(3)気温維持機能
つぎに、育成室の気温維持機能を確認した。
実験では、夏場の晴天の日における育成室の気温と、温室の気温とを比較した。
日射によって温室に供給される熱量は3MJ/m2/hであり、育成室に入射する日射量は1.5 MJ/m2/hであった。なお、この日の屋外の気温は30℃、湿度は45%であった。
(3) Temperature maintenance function Next, the temperature maintenance function of the breeding room was confirmed.
In the experiment, the temperature of the growing room on a sunny day in summer was compared with the temperature of the greenhouse.
The amount of heat supplied to the greenhouse by solar radiation was 3 MJ / m 2 / h, and the amount of solar radiation incident on the growth room was 1.5 MJ / m 2 / h. The outdoor temperature on this day was 30 ° C. and the humidity was 45%.

育成室および温室の気温および湿度は、温室内の気温は32℃、湿度は50%であり、育成室内の気温は32℃、湿度は90%であった。つまり、育成室の気温が温室の気温と同等に維持されていると同時に、育成室の空気の湿度が温室の空気の湿度よりも高くなっていたことが確認できた。   The temperature and humidity of the growth room and the greenhouse were 32 ° C. and the humidity was 50%, and the temperature inside the growth room was 32 ° C. and the humidity was 90%. That is, it was confirmed that the temperature of the growing room was maintained at the same level as the temperature of the greenhouse, and at the same time the humidity of the air in the growing room was higher than the humidity of the air in the greenhouse.

そこで、1時間当たり11回の換気が行われたと仮定して、育成室の熱収支を計算すると、育成室に供給される熱量は約4.1MJ/m2/hであり、育成室から換気によって排出される熱量は3.8MJ/m2/hとなる。
また、育成室の空気の湿度が90%であることを考えると、植物からの水の蒸散量が0.45kg/hであり、その気化熱が1.1MJ/m2/hである。
すると、育成室から換気によって排出される熱量と気化熱の合計(約4.9MJ/m2/h)は、育成室に供給される熱量とほぼ一致する。
Therefore, assuming that ventilation was performed 11 times per hour and calculating the heat balance of the growth room, the amount of heat supplied to the growth room was about 4.1 MJ / m 2 / h, and ventilation was conducted from the growth room. The amount of heat exhausted by this is 3.8 MJ / m 2 / h.
Considering that the humidity of the air in the growing room is 90%, the amount of water transpiration from the plant is 0.45 kg / h, and the heat of vaporization is 1.1 MJ / m 2 / h.
Then, the total amount of heat exhausted from the growth room by ventilation and the heat of vaporization (about 4.9 MJ / m 2 / h) almost coincides with the amount of heat supplied to the growth room.

以上の結果より、本発明の植物育成用施設では、育成室の空気の湿度が温室の空気の湿度よりも高くなっていれば、夏場の晴天の日においても、育成室に供給される熱量と育成室から排出される熱量とをほぼ同じにでき、育成室の気温を温室の気温や屋外の気温とほぼ同じ状態に維持できることが確認できた。   From the above results, in the plant growing facility of the present invention, if the humidity of the air in the growing room is higher than the humidity of the air in the greenhouse, the amount of heat supplied to the growing room even on a sunny day in summer It was confirmed that the amount of heat discharged from the growing room can be made substantially the same, and the temperature of the growing room can be maintained in the same state as the temperature of the greenhouse or the outdoor temperature.

なお、図5および図6における、育成室および温室の空気の相対湿度と、育成室および温室の温度の経時変化を確認すると、冬季および夏季のいずれも、日中において、育成室の空気の相対湿度は温室の空気の相対湿度よりも高くなっており、育成室の気温と温室の気温の差は5度以下に抑えられている。この結果からも、育成室の空気の湿度が温室の空気の湿度よりも高くなっていれば、育成室の気温維持機能は有効に機能することが確認できる。   5 and 6, when the relative humidity of the air in the growth room and the greenhouse and the temperature change of the growth room and the greenhouse are confirmed over time, the relative temperature of the air in the growth room during the daytime in both winter and summer. Humidity is higher than the relative humidity of the air in the greenhouse, and the difference between the temperature in the growth room and the temperature in the greenhouse is suppressed to 5 degrees or less. From this result, it can be confirmed that if the humidity of the air in the growth room is higher than the humidity of the air in the greenhouse, the temperature maintenance function of the growth room functions effectively.

(4)高二酸化炭素濃度条件での植物の光合成性質
つぎに、高二酸化炭素濃度条件で植物を育成した場合の葉の光合成性質の変化を確認した。
実験では、2週間、二酸化炭素施用を行ったトマト(CO区)と、二酸化炭素施用をしなかったトマト(対照区)の個葉を対象として、携帯型光合成蒸散測定装置(LI-COR製、装置型番:LI-6400)を用いて光合成能力(光−光合成曲線)を測定した。
なお、CO区のトマトは、本発明の植物育成用施設において栽培、および、二酸化炭素施用を行った。使用したトマトの品種は、富丸ムーチョである。
また、光−光合成曲線測定時の二酸化炭素濃度は400ppmと1500ppmとした。
(4) Photosynthetic properties of plants under high carbon dioxide concentration conditions Next, changes in the photosynthetic properties of leaves when plants were grown under high carbon dioxide concentration conditions were confirmed.
In the experiment, a portable photosynthetic transpiration measuring device (manufactured by LI-COR) was used for tomatoes (CO 2 district) to which carbon dioxide was applied for 2 weeks and tomato leaves (control zone) to which carbon dioxide was not applied. The photosynthesis ability (photo-photosynthesis curve) was measured using an apparatus model number: LI-6400.
In addition, the tomatoes in the CO 2 section were cultivated and applied with carbon dioxide in the plant growing facility of the present invention. The variety of tomato used is Tomimaru Mucho.
Moreover, the carbon dioxide concentration at the time of photo-photosynthesis curve measurement was 400 ppm and 1500 ppm.

図7に示すように、高二酸化炭素濃度条件下(二酸化炭素施用を行っている場合を想定:1500ppm)では、CO区の光合成能力が対照区よりも顕著に大となっていることがわかる。
以上の結果より、二酸化炭素施用を行い、高二酸化炭素濃度条件で植物を継続して育成することによって、高い二酸化炭素濃度条件下においてより高い光合成能力を発揮することのできる葉が形成されることが確認できた。
As shown in FIG. 7, under high carbon dioxide concentration conditions (assuming carbon dioxide application: 1500 ppm), it can be seen that the photosynthesis capacity of the CO 2 section is significantly larger than that of the control section. .
From the above results, by applying carbon dioxide and continuously growing plants under high carbon dioxide concentration conditions, leaves that can exhibit higher photosynthetic ability under high carbon dioxide concentration conditions are formed. Was confirmed.

本発明の植物育成用施設は、トマトやキュウリ、ナス、パプリカなどの植物を栽培する植物工場に適している。   The plant growing facility of the present invention is suitable for a plant factory for growing plants such as tomato, cucumber, eggplant, and paprika.

1 植物育成用施設
2 温室
10 育成室
10h 空間
11 被覆部
1 Plant Growing Facility 2 Greenhouse 10 Growing Room 10h Space 11 Covering Section

Claims (4)

太陽光を利用する温室と、
該温室内に設けられた、植物を収容した状態で該植物を育成する育成室と、を備えており、
該育成室は、
前記植物を囲むように設けられた、光透過性部材からなる被覆部と、
該被覆部内に配置された、該被覆部内に二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給手段と、を備えており、
該被覆部には、
該被覆部内の空気と温室の空気とを換気するための換気部が設けられており、
該被覆部は、
該被覆部内の空気の湿度が、前記温室の空気の湿度よりも高く維持されている
ことを特徴とする植物育成用施設。
A greenhouse that uses sunlight,
A growth room provided in the greenhouse for growing the plant in a state of containing the plant,
The training room
A covering portion made of a light-transmitting member provided to surround the plant;
Carbon dioxide supply means for supplying carbon dioxide into the coating part, disposed in the coating part,
In the covering portion,
A ventilation part is provided for ventilating the air in the covering part and the air in the greenhouse,
The covering portion is
A plant-growing facility characterized in that the humidity of the air in the covering part is maintained higher than the humidity of the air in the greenhouse.
前記換気部は、
該育成室の換気回数が、前記温室の換気回数よりも少なくなるように形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の植物育成用施設。
The ventilation section is
The plant growth facility according to claim 1, wherein the number of ventilations in the growth room is formed to be less than the number of ventilations in the greenhouse.
前記被覆部を形成する光透過性部材は、該被覆部に照射された光を散乱し得る構造を有している
ことを特徴とする請求項1または2記載の植物育成用施設。
The plant growing facility according to claim 1 or 2, wherein the light transmissive member forming the covering portion has a structure capable of scattering the light irradiated to the covering portion.
前記温室内には、前記被覆部の外面に対して水滴を噴霧する水噴霧手段が設けられている
ことを特徴とする請求項1、2または3記載の植物育成用施設。
The plant growing facility according to claim 1, wherein water spraying means for spraying water droplets on the outer surface of the covering portion is provided in the greenhouse.
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